29723996 08 frequency meter
TRANSCRIPT
LAPORAN PRAKTIKUM
PERANCANGAN SISTEM ELEKTRONIKA
“Frequency Meter”
Disusun oleh :
BAGUS AJI YUSMAN SETIAWAN
11502244003
PENDIDIKAN TEKNIK ELEKTRONIKA
FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS NEGERI YOGYAKARTA
2014
A. KOMPETENSI
1. Mahasiswa diharapkan Dapat merancang alat ukur
2. Mahasiswa diharapkan Merancang batas ukur
3. Mahasiswa diharapkan Dapat mengkalibrasi
B. SUB KOMPETENSI
1. Memilih landasan teori yang relevan
2. Menerapkan prosedur perancangan alat ukur frekuensi
3. Menggambar diagram rangkaian
4. melakukan pengamatan dan penyajian data
5. menganalisis data dan menyimpulkan
6. mendiskripsikan prinsip kerja alat ukur dan unjuk kerja
7. Menyusun daftar komponen yang diperlukan
8. Mengkalibrasi alat ukur frekuensi
C. DASAR TEORI
Pedoman rancangan Praktek:
1. Membuat counter
2. Monostable Multivibrator : Td (waktu tunda) 1,1(RC)(lihat teori IC555 sebagai Monostable
Multivibrator
3. Schmitt trigger lihat
4. Gerbang NAND, AND,
5. Seven segment dan dekoder
6. Trafo
7. Kerja sistem diharapkan sistem pengukur frekuensi dapat mengukur setiap frekuensi yang
masuk (Analog/Digital), bila frekuensi melebihi batas kemampuan alat ukur terjadi overflow
dan berhenti pada angka 99. disediakan saklar sebagai pemilih batas ukur untuk
menyesuaikan obyek yang diukur, dan dilengkapi dengan saklar reset untuk mengembalikan
counter ke posisi nol
8. Kalibrasi bila terjadi silisih antara frekuensi masukan dan keluaran, perlu mengubah variabel
pewaktuan agar terjadi kesesuaian.
9. Lay-out Sistem
D. ALAT/INSTRUMEN
E. KESELAMATAN KERJA
Kerapihan pengawatan, perhatikan pemasangan polaritas sumber tegangan, pemasangan saklar
jangan sampai hubung singkat, pengaturan frek. WG dan frek. LA.
F. LANGKAH KERJA
1 Membuat analisis kebutuhan sebuah rangkaian pengukur frekuensi dengan mengguna-kan
time base dan counter yang mengukur setiap frekuensi sinyal masukan baik analog maupun
digital, dengan tampilan 3 digit seven segment yang telah terkodekan, tampilan overflow
(999), saklar pemilih batas ukur (gunakan 2 pilihan batas ukur), saklar reset, dan saklar
masukkan sinyal digital/analog
2 Langkah-langkah perancangan
a. Membuat pencacah modulo 100 berbasis IC 7490 beserta tampilan seven segment
terdekodekan.
b. Membuat sebuah monostabil-multivibrator dengan dua time base (batas ukur X1 dan X10)
c. Membuat rangkaian pengubah gelombang sinus ke bentuk pulsa
d. Menghubungkan a, b, c, dan overflow seperti pada gambar lay-out dengan gerbang logika
e. Mengkalibrasikan hasil tampilan dengan mengatur time base
f. Mengamati hasil bentuk gelombang pada titik strategis dengan CRO/logik anlyser.
Frekuensi analog yang
diukur
Pewaktuan
PencacahGerbang
Pembentuk
pulsa
Pensaklaran PenampilOverflow
Logik analiser
Lampu Indikator
Decoded 7 segment
Catu Daya DC 5V
CRO
Pembangkit pulsa
IC555, IC 7490, IC NOT SCHMIT TRIGER, IC AND, IC
NAND
g. Mengubah semua rangkaian dalam bentuk simbol dengan menggunakan IC (bila ada)
h. Menyimpan semua rangkaian dan pengamatan kedalam Word prsesor dan print-out hasil
nya sebagai laporan sementara
G. HASIL DAN ANALISA
1 Membuat analisis kebutuhan sebuah rangkaian pengukur frekuensi dengan menggunakan
time base dan counter yang mengukur setiap frekuensi sinyal masukan baik analog maupun
digital, dengan tampilan 3 digit seven segment yang telah terkodekan, tampilan overflow
(999), saklar pemilih batas ukur (gunakan 2 pilihan batas ukur), saklar reset, dan saklar
masukkan sinyal digital/analog
2 Langkah-langkah perancangan
a. Membuat pencacah modulo 100 berbasis IC 7490 beserta tampilan seven segment
terdekodekan.
b. Membuat sebuah monostabil-multivibrator dengan dua time base ( batas ukur X 1 dan X10)
c. Membuat rangkaian pengubah gelombang sinus ke bentuk pulsa
d. Menghubungkan a, b, c, dan overflow seperti pada gambar lay-out dengan gerbang logika
e. Mengkalibrasikan hasil tampilan dengan mengatur time base
f. Mengamati hasil bentuk gelombang pada titik strategis dengan CRO/logik anlyser.
g. Mengubah semua rangkaian dalam bentuk simbol dengan menggunakan IC (bila ada)
h. Menyimpan semua rangkaian dan pengamatan kedalam Word prsesor dan print-out hasil
nya sebagai laporan sementara
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 99
H. HASIL DAN ANALISA
a. Membuat pencacah modulo 100 berbasis IC 7490 beserta tampilan seven segment
A
B
C
D
A
B
C
D
SATUAN
PULUHAN
A
B
C
D
A
B
C
D
SATUAN
PULUHAN
Terlihat dari logic
analyzer bahwa
rangkaian merupakan
pencacah modulo
100, rangkaian ini
menggunakan dua
buah IC 7490, dimana
untuk input IC
pertama didapat dari
sumber clock dan
untuk input IC kedua
didapat dari QD IC
kedua. Dan pin RO1
dan RO2 masing-
masing IC disatukan.
b. Membuat sebuah monostabil-multivibrator
Dengan menggunakan C = 0.1 µF
Dari rangkaian diatas, maka waktu tunda dapat dihitung sebagai berikut:
td = 1.1 RA C
= 1.1 x 9.13x106 x 0.1x10-6
= 1.0043
Dapat diketahui bahwa td dari rangkaian monostabil multivibrator dengan C = 0.01 µF ini jika
dilihat pada tabel keterangan adalah bernilai 1.0046.
Sehingga bisa diperoleh selisih antara td perhitungan dan td praktek yaitu:
Δtd = 1.0046 – 1.0043 = 0.0003
Dengan menggunakan C = 1 µF
Dari rangkaian diatas, maka waktu tunda dapat dihitung sebagai berikut:
td = 1.1 RA C
= 1.1 x 913x103 x 1x10-6
= 1.0043
Dapat diketahui bahwa td dari rangkaian monostabil multivibrator dengan C = 0.01 µF ini jika
dilihat pada tabel keterangan adalah bernilai 1.0046.
Sehingga bisa diperoleh selisih antara td perhitungan dan td praktek yaitu:
Δtd = 1.0043 – 1.0030 = 0.0013
c. Membuat rangkaian pengubah gelombang sinus ke bentuk pulsa
Pada rangkaian pengubah gelombang sinus ke bentuk pulsa ini, digunakan schmitt trigger
(sebagai pengubah gelombang), dimana untuk masukan dari schmitt trigger diperoleh dari
clock source pembangkit gelombang kotak dengan nilai frekuensi 100Hz/50%. Untuk
selanjutnya keluaran dari schmitt trigger akan diteruskan pada pin clock IC.
d. Menghubungkan a, b, c, dan overflow seperti pada gambar lay-out dengan gerbang logika
Monostabil multivibrator
overflow
Pencacah modulo 100 Gerbang
AND
Pembentuk gelombang
kotak
Rangkaian diatas merupakan gabungan dari beberapa rangkaian sebelumnya, yaitu rangkaian
pencacah modulo 100, rangkaian pembentuk gelombang kotak dan gerbang AND, rangkaian
monostabil multivibrator dan overflow.
gerbang AND mendapat dua masukan, yaitu pertama dari clock (pembangkit gelombang
kotak yang dihubungkan schmitt trigger) dan kedua dari output IC 555. Keluaran dari
gerbang AND digunakan sebagai masukan pada clock IC 7490.
rangkaian overflow merupakan rangkaian JKFF, dimana J dan K digabung dan dihubunkan
pada vcc, clear-nya dihubungkan dengan RO1 dan RO2 masing-masing IC 7490, clocknya
merupakan output dari sebuah gerbang AND 4 input, dengan input dari 7segment.
Hasil percobaan:
dengan R = 900KΩ/5%, C = 0.1 µF dan clock source 100Hz/50%, maka didapatkan
penghitungan pada pencacah modulo 100 didapatkan nilai 10, dan tidak terjadi overflow
serta td bernilai 62.4499x10-3
Dari rangkaian diatas, maka waktu tunda dapat dihitung sebagai berikut:
td = 1.1 RA C
= 1.1 x 900x103 x 0.1x10-6
= 99x10-3
Sehingga selisih antara td perhitungan dan td praktek:
Δtd = 99x10-3 - 62.4499x10-3 = 36.5501 x10-3
dengan R = 900KΩ/5%, C = 1 µF dan clock source 100Hz/50%, maka didapatkan
penghitungan pada pencacah modulo 100 didapatkan nilai 98 (kurang tepat), dan tidak
terjadi overflow serta td bernilai 62.4499x10-3
Dari rangkaian diatas, maka waktu tunda dapat dihitung sebagai berikut:
td = 1.1 RA C
= 1.1 x 900x103 x 1x10-6
= 990x10-3
Sehingga selisih antara td perhitungan dan td praktek:
Δtd = 990x10-3 – 708.3226x10-3 = 281.6774 x10-3
Pada output IC 555, Red indikator menyala, mengindikasikan bahwa sebenarnya IC 555
belum berhenti, hal ini juga terlihat dari timing diagram diatas(belum ada garis turun,
sebagai indikasi IC 555 belum bekerja 1 clock penuh).
dengan R = 910KΩ/5%, C = 1 µF dan clock source 100Hz/50%, maka didapatkan
penghitungan pada pencacah modulo 100 didapatkan nilai 00 dan terjadi overflow serta td
bernilai 751.4661x10-3 (0.7514661).
Dari rangkaian diatas, maka waktu tunda dapat dihitung sebagai berikut:
td = 1.1 RA C
= 1.1 x 910x103 x 1x10-6
= 1.001
Sehingga selisih antara td perhitungan dan td praktek:
Δtd = 1.001– 0.7514661= 0.2945331
Pada output IC 555, Red indikator menyala, mengindikasikan bahwa sebenarnya IC 555 belum
berhenti(terlihat pada timing diagram), dan overflow diindikasikan dengan red indikator yang
menyala dari keluaran JKFF.
I. KESIMPULAN
a. Untuk membuat sebuah perancangan, langkah-langkahnya adalah sebagai berikut:
Membuat pencacah modulo 100 berbasis IC 7490 beserta tampilan seven segment
Membuat sebuah monostabil-multivibrator
Membuat rangkaian pengubah gelombang sinus ke bentuk pulsaza
Menghubungkan a, b, c, dan overflow seperti pada gambar lay-out dengan gerbang logika
b. Terdapat selisih nilai td antara td perhitungan dengan hasil td praktek, tetapi perbedaannya
tidak terlalu signifikan (bernilai 10-3)